内容发布更新时间 : 2024/5/7 12:51:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

空调冷冻站设计指导书

冷冻站工艺设计，是空调设计中的重要组成，在这里较为详细地介绍一下空调冷冻站的设计程序。

一.空调冷冻站系统的原始资料：

(1).用户要求：包括用户需要冷量及变化情况，供冷方式，供回水温度及及户使用场所和使用安装方面的内容。

(2).水资源资料：指冷冻站附近地面水和在下水的水量、水温和水质等情况。 (3).电源情况：

(4).气象资料:指当地最高最低气温，大气相对湿度，土壤冻结深度以及全年主导风向和大气压力等。

(5).地质资料：土壤等级，承压能力，地下水位和地震度。

(6).发展规划：在设计冷冻站时，注意了解近、远期规划，以便在设计中考虑扩建余地。

二.确定冷源类型及制冷系统形式

确定冷源类型：空调工程常用的冷源的制冷方法主要分为两大类：一类是蒸汽压缩式制冷，

另一类是吸收式制冷。压缩式制冷，根据压缩机的形式分为活塞式（往复式）、螺杆式和离心式等，一般利用电能作为能源。吸收式制冷根据能源利用形式可分为蒸汽型、热水型、燃油型和燃气型等，这类制冷机以热能作为能源。根据冷凝器的冷却方式可分为水冷式、风冷式和风冷热泵式。根据机型结构特点还有压缩机多机头式、模块式等等，下表为空调用制冷机的容量范围及能耗。

冷水机组的容量范围及能耗 制冷机类型 机 型 名 称 容 量（KW） 动力消耗（KW/KW）Kg/KWh) 备 注 水冷活塞式 69.8—139.5 0.135 蒸汽 水冷螺杆式 348.9—0.307 压缩式 1744.2 水冷离心式 风冷活塞式 风冷螺杆式 吸收式 蒸汽单效 蒸汽双效 直燃机 687.7—1744.2 69.8—139.5 0.218 0.353---0.333 0.301---0.533 2.35 1.38 0.0757 蒸汽 蒸汽 柴油 348.9—3489 348.9—3489 348.9—3489 348.9—3489 根据空调提出的需要制冷量、冷冻水供水量、冷冻水供水温度和回水温度，以及负荷变化情况、发展规划、能源供应、使用场所等，进行多方案比较，主要是技术和经济方面的比较，以确定制冷系统的型式（如分散或集中建站，用何种制冷剂及制冷机等）。

(1)空调冷水机组的能耗：空调工程中，冷水机组是主要的能耗设备，其能耗约占空调系统能耗的百分之55—65，因此，空调冷水机组的能耗是设备选型的重要因素。下表是各种空调冷水机组的能耗指标。 冷水机组 类型 动力消耗 COP值 一次能 二次能 蒸汽压缩式冷水离心式 0.19—0.21 5.4—4.6 1.26 机组(kW/kW) 螺杆式 0.19—0.23 5.4—4.4 1.16 活塞式 0.24—0.3 5.4—4.6 1.12 螺杆风冷式 0.28—0.34 4.1—4.3 1.2—1.1 活塞风冷式 0.31—0.37 3.1—3.33 1.4/1.0 溴化锂吸收式冷燃油直燃机 0.068—0.077 3.2—2.7 1.22/0.93 水机组(kW/kW) 燃气直燃机 1.22/0.93 蒸汽双效 1.11

（2）.制冷剂种类

一般空调工况制冷量大于350KW以上的间接供冷系统，对卫生和安全无特殊要求量，均宜采用氨为制冷剂，对空调工况制冷量小于350KW，而且对卫生和安全技术要求较高的系统或直接供冷系统，均应采用对大气无公害的氟里昂及其替代工质。当然，在热源条件合适或废热可供利用的情况下，也应考虑采用吸收式或蒸汽喷射式制冷。 (2).制冷系统形式

指采用多台压缩机时，采用并联系统还是单机系统，一般采用多机组或大小机组并联系统。也可采用多机头冷水机组。 (3).供冷方式

指直接供冷还是间接供冷。大中型集中式空调系统，宜采用间接供冷，若为小型空调 系统，则多采用直接供冷方式。并初步确定蒸发器形式。 (4).冷却水系统方式

根据当地冷却水水源及气象条件，确定冷凝器形式。

三.确定制冷系统的总制冷量

总制冷量：包括用户实际所需制冷量以及制冷系统本身和供冷系统的冷损失，可按下式计算：

Q0=（1+A）Q

式中Q0 ——制冷系统的总制冷量（KW）； Q——用户所需制冷量（KW）；

A——冷损失附加系数。对于间接供冷系统，当空调制冷工况制冷量小于174KW时，A=0.15—0.2；当制冷量为174-1744KW时，A=0.10-0.15；当制冷量大于1744KW时，A=0.05—0.07。对于直接供冷系统，A=0.05-0.07。

若我们计算的用户所需制冷量Q为最大小时所需制冷量，则总制冷量应符合下式：

Q0=A1A2A3A4Q

式中A1——同时使用系数，一般在0.6—1.0之间；

A2——冷损失系数，可取1.05-1.15；

A3—事故备用量修正系数。两台机组时，取1.4；三台机组时，取1.12；四台机组以上时，取1.0； A4——考虑设备传热及出力效率降低系数，有的厂家样本上已提供，可取1.0。

四.确定系统的设计工况

(1).冷凝温度tk

Tk=(tw1+tw2)/2+5～7℃

tw1、tw2冷却水进出冷凝器的温度 tw1=ts+△ts

ts—当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度； △ts--安全值，对机械通风冷却塔27.4℃，△ts=3--4℃， 或组合式冷凝器tw2= tw1+4～6℃

(2).蒸发温度t0

采用卧式壳管式蒸发器，t0=t12-2～4℃ t12—冷媒出蒸发器时的温度 (3).过冷温度trc=tk-(3~5)℃ (4).压缩机吸气温度t1

对于NH3系统，t1=t0+(5~8)℃；对于氟里昂回热循环t1=15℃。

根据确定参数，画出在lgP—h图上的循环过程，查出h1、h2、h3、P0、Pk、V1等。

五.选择制冷压缩机和电动机

压缩机的选择计算，主要是根据制冷系统总制冷量及系统的设计工况，确定压缩机的台数、型号和每台压缩机的制冷量及配用电动机的功率。

1.压缩机的选择原则

(1).压缩机形式的选择

用作空调冷源的大中型冷冻站设计，一般采用离心式和螺杆式，中小型冷冻站普遍采用活塞式制冷机。

(2).压缩机台数的选择

m =

Q0 Q0g式中m——压缩机的台数；

Q0g——每台压缩机设计工况下的制冷量。

选择压缩机时，台数不宜过多，除全年连续使用以外，一般不考虑备用。对于制冷量大于1744KW的大、中型制冷系统，压缩机不宜少于两台，而且应该选用相同系列的压缩机。

2.压缩机制冷量的计算

在理论计算时根据压缩机的理论输气量来计算： Q0g=λVh·qh KW

式中Vh指压缩机理论输气量，λ指输气系数，qh指单位容积制冷量。在设计中通常采用的方法是由压缩机的特性曲线来确定压缩机的制冷量。

3.压缩机轴功率的计算

(1).指示功率

Pi?MR?Wi????Vhh2?h1W?h KW ??V1?i?iQ0gq0?Q0gqv?V1 Kg/s，?i为指示效率，可从有关表中查得，h1、

式中MR为制冷剂质量流量，MR?h2、V1可由lgP—h图查得。

(2).轴功率

Pe?Pi?m KW

?m为磨擦效率，可由有关表查得，一般为0.8~0.9。也可由压缩机特性曲线查得。

(3).压缩机配用电动机功率 P?(1.10~1.15)Pe?d

式中1.10~1.15指裕量系数；

?d指传动效率，直联时，?d=1，三角带联接时，?d=0.9~0.95 (4)压缩机实际单位制冷能力 ε实际?Q0gPe

(5).压缩机台数的计算 m?Q0 Qog六.冷凝器的选择计算

主要是确定冷凝器的传热面积，选定适用的冷凝器，并计算冷凝器 的冷却水用量。 1.冷凝器的选择原则

一般冷却水质较差，水温较高，水量比较充裕的地区，宜采用立式冷凝器；水质较好啊水温较低的地区，宜采用卧式壳管或组合式缺乏水源或夏季室外空气湿球温度较低的地区，可采用蒸发式冷凝器。如果冷却水采用循环冷却供水方式，可根据制冷设备布置的要求，进行合理选择。 2.冷凝器热负荷计算 Qk=ω·Q0

式中ω——冷凝器负荷系数，可由《制冷技术及应用》中图7—10查得。 3.冷凝器传热面积计算

可由冷凝器传热计算公式得到，冷凝器传热计算公式为

Qk=KFΔt